履带与车轮复合式移动机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102424071A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102424071A(43)申请公布日2012.04.25(21)申请号201110370907.3(22)申请日2011.11.21(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人赵国权张天弛王玉甲张波杨超(51)Int.Cl.B62D55/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图7页(54)发明名称履带与车轮复合式移动机器人(57)摘要本发明提供的是一种履带与车轮复合式移动机器人。包括底板、履带行驶机构、车轮行驶机构和转换机构，所述底板包括履带底板和车轮底板，履带行驶机构安装在履带底板上构成履带底盘，车轮行驶机构安装在车轮底板上构成车轮底盘，所述转换机构为连接在履带底盘和车轮底盘之间的传动机构，转换机构主要由升降驱动电机与升降螺杆、升降螺母组成。本发明采用升降螺杆与升降螺母的螺旋传动来实现履带和车轮行驶方式的相互转换，避免了采用腿式结构所导致的机构复杂、运动控制的难度较大、可靠性低的问题，简化了结构，保证了机器人的灵活性、可靠性和越障性。采用双底盘结构，使得履带和车轮行驶机构的驱动系统相互独立、彼此不影响，从而增加了机器人的灵活性。CN10247ACCNN110242407102424076A权利要求书1/1页1.一种履带与车轮复合式移动机器人，包括底板、履带行驶机构、车轮行驶机构和转换机构，其特征是：所述底板包括履带底板和车轮底板，履带行驶机构安装在履带底板上构成履带底盘，车轮行驶机构安装在车轮底板上构成车轮底盘，所述转换机构为连接在履带底盘和车轮底盘之间的传动机构，转换机构主要由升降驱动电机与升降螺杆、升降螺母组成。2.根据权利要求1所述的履带与车轮复合式移动机器人，其特征是：车轮底盘在上层、履带底盘在下层，升降驱动电机与升降螺杆上半部分连接后固定安装在车轮底盘上，而升降螺母与升降螺杆下半部分通过螺纹传动并安装于履带底盘上。3.根据权利要求1或2所述的履带与车轮复合式移动机器人，其特征是：车轮行驶机构与履带行驶机构各自独立设置直流减速电机。4.根据权利要求1或2所述的履带与车轮复合式移动机器人，其特征是：升降驱动电机为涡轮蜗杆减速直流电机。5.根据权利要求3所述的履带与车轮复合式移动机器人，其特征是：升降驱动电机为涡轮蜗杆减速直流电机。2CCNN110242407102424076A说明书1/4页履带与车轮复合式移动机器人技术领域[0001]本发明涉及的是一种移动机器人，具体地说是一种履带与车轮相结合的复合式移动机器人。背景技术[0002]车轮式、履带式、腿式移动机构是人们研究最多的、也是目前应用在移动机器人上的最为广泛的三种移动机构。轮式移动机器人结构简单、速度快，能耗低，但是它越障能力差，不适合于跨越沟壑、台阶、楼梯等障碍；履带式移动机器人越障性能、对地形的适应性和稳定性能都较强，适合在复杂路面上行驶，但是履带易磨损、消耗的功率也相对较大，并且行驶机构比较笨重；腿式移动机器人对地形的适应性很强，有出色的越野能力，但是结构比较复杂，运动控制的难度较大，而且移动速度较慢，实现相对较为困难。[0003]为了使机器人能够适应多种复杂的环境，科研人员就把不同的机构进行复合，使不同机构发挥各自的优点，从而达到适应复杂的外界环境的目的。因而，复合式机构机器人已成为各国研究移动机器人的重点、热点。但是涉及到履带和轮式行驶机构复合的研究还相对较少，而且现有的轮履腿复合式移动机器人的履带和车轮都是共用一个驱动电机或者把履带轮简易的当成车轮来行驶，遇到障碍时通过腿式结构来越障，这样使得机器人的整体可靠性、灵活性降低，且控制复杂。例如申请号为200710177635.9的专利文件中公开的“一种步轮履复合式移动机器人”；申请号为200510004969.7的专利文件中公开的“小型轮履腿复合式移动机器人机构”；申请号为200810023572.6的专利文件中公开的“摇杆式轮履接合机器人”和申请号为200920014100.4的专利文件中公开的“一种可变形轮履式轮椅机器人”等。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种既能够保证机器人的灵活性、可靠性和越障性，又能够避免控制复杂的麻烦的履带与车轮复合式移动机器人。[0005]本发明的目的是这样实现的：[0006]包括底板、履带行驶机构、车轮行驶机构和转换机构，所述底板包括履带底板和车轮底板，履带行驶机构安装在履带底板上构成履带底盘，车轮行驶机构安装在车轮底板上构成车轮底盘，所述转换机构为连接在履带底盘和车轮底盘之间的传动机构，转换机构主要由升降驱动电机与升降螺杆、升降螺母组成。[0007]本发明还可